单LED单晶体管电路不工作

电器工程 引领 晶体管 电阻器 npn
2022-01-13 17:49:22

我正在制作一个带有 1 个 LED 和 1 个晶体管的电路。主要是我试图将晶体管用作普通开关。这是下面的图表。

在此处输入图像描述

所以,这是一个 NPN 晶体管,我将 D1(晶体管)的 -ve 部分与 LED 的 -ve 部分和 D1 的另一个 -ve 支路连接到地。我将 D1 的 +ve 部分与 9V 直流电源的正极连接。LED 应该会亮起,如果我断开连接 D1 +ve 部分的电线,LED 应该会熄灭。但我面临的问题是,当我连接所有点并按照原理图进行操作时,LED 没有亮起。

我面临的另一个问题是,当我将电线与 D1 的 +ve 腿连接并且不将电线的另一端与电池连接并且仅用手指握住电线时,LED 会打开但会发光很少的光。我的原理图有什么错误吗?

2个回答

双极结型晶体管的基极-发射极结是二极管:

示意图

模拟此电路- 使用CircuitLab创建的原理图

你的电路中有另一个二极管,LED。而且您显然明白,如果您想将此二极管连接到 9V 电池,则需要一个限流电阻,因为二极管的压降近似恒定,小于电池电压。

问题与电路中的晶体管相同。您将基极连接到电池的正极,将发射极连接到负极。你已经这样做了,基本上:

示意图

模拟这个电路

这里会发生什么?大量电流将流过,直到电池无法再供应,或者有什么东西融化了。如果您使用的是 9V 电池,它无法提供大量电流,我敢打赌,如果您测量电路中的电池电压,它大约是 0.65V,除非电池现在没电了。

所以你需要的是晶体管基极上的限流电阻,如下所示:

示意图

模拟这个电路

了解了这一点后,您可能会阅读为什么要使用共发射极来驱动 LED?

将您的电路更改为如下所示:

示意图

模拟此电路- 使用CircuitLab创建的原理图

在您的电路中,您将基极连接到+ 9V,将发射极连接到0V,这不好,可能会杀死晶体管。绘制的 BJT(双极结型晶体管)是电流驱动的:您需要一个小的基极电流才能使其从集电极到发射极传导大电流。基极到发射极的电压不应高于 0.6~0.7V 左右,这就是我的 R2 的用武之地。

因此给出了基极电压:大约 0.7V。基极电流可以计算如下:

IB=UR2R2=9V0.7V10kΩ0.8mA

如果晶体管饱和,集电极电流受 R1 和 D1 限制。饱和意味着集电极和发射极之间几乎没有电压。

IC=V1VD1R1=91.8V470Ω15mA

因此,您希望从晶体管获得的当前最小电流增益是:

hFE=ICIB=15mA0.8mA20

如果您查看2N2222的数据表并查找 h FE -参数,您会发现它远大于 20(根据数据表,最小值为 75),因此晶体管就足够了。您甚至可以考虑将 R2 增加到大约 33kΩ,它应该仍然可以正常工作。